南京农业大学黄明教授：芫荽提取物对烤鸭烤制过程中多环芳烃形成影响

Introduction

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是一类分子含有两个及以上苯环的碳氢化合物，具有潜在致突变，致癌和环境持久污染性；除却职业因素和吸烟者，饮食是人体摄入多环芳烃的主要暴露途径。多环芳烃的形成机理尚无定论，但普遍认为是由自由基介导的有机物的热解-热合成等复杂反应形成的。同时大量研究表明，肉制品在烧烤、烟熏、油炸等剧烈的热加工条件下容易诱导多环芳烃的形成和累积。烤鸭作为一种传统的烧烤肉制品，是人们餐桌上常见的一道美食，但其持续性高温加工工艺很可能会诱使多环芳烃的形成。人们长期食用此类热加工肉制品会对健康造成损害。因此，在满足消费者食欲喜好的同时，将多环芳烃的摄入危害降至最低，是我国肉制品加工行业面临的一项挑战。

目前，关于热加工肉制品中多环芳烃的减控措施，其中腌制被认为是一种方便有效的手段，所用腌料包括香草香料、调饮、果蔬、乳酸菌以及糖制品等。而这些腌料中所含的酚类成分被认为是抑制多环芳烃形成的关键。芫荽（Coriandrum sativum L.)是世界范围内广泛使用的调味品之一，具有悠久的烹饪历史。近年，研究者从其叶或种子中分离得到一系列生物活性成分如精油、多酚、花青素等，具有促进人体健康的作用。但关于芫荽根的应用研究目前鲜见报道。

南京农业大学余亚洁硕士、黄明教授等以烤鸭加工为例，用芫荽根，叶两种提取物分别腌制鸭翅，再进行烤制，并检测鸭翅中八种多环芳烃（PAH8）的含量，从而评价两种芫荽提取物对烤鸭中多环芳烃的生成是否具有抑制作用；并尝试从自由基的角度讨论芫荽提取物抑制烤鸭中多环芳烃形成的作用途径。从而为烤鸭的安全生产和消费提供一个科学依据。

Results and Discussion

芫荽腌制液的总酚含量

五组浓度的芫荽根（CRE）和芫荽叶提取物（CLE）腌制液在腌制鸭翅前后的总酚含量如图1所示。腌制前，CLE组的总酚含量随着提取物浓度的增大而显著增加，其总酚含量范围是11.4（CLE200）～29.2（CLE1000）mg GAE/L。同样在CRE组中也观察到相似趋势，其总酚含量范围是5.4（CRE200）～9.7（CRE1000）mg GAE/L。经过4 h的腌制，在两种提取物腌制组中总酚含量的显著下降趋势。具体表现为CLE组5.6～21.4 mg GAE/L以及CRE组3.2～7.4 mg GAE/L。

图1 不同浓度的芫荽叶，根腌制液腌制前后的总酚含量

芫荽腌制液的DPPH•清除活性

如图2所示，所有的腌制液样品均表现出清除活性。腌制前，CLE和CRE腌制组均表现出显著的浓度依赖效应。CLE组的DPPH•清除活性为22.3%～56.3%，CRE组的DPPH•清除活性为8.1%～68.0%。腌制后，所有样品的清除活性均表现出不同程度的下降。CLE和CRE腌制前后DPPH•清除活性的下降程度分别为17.5%～44.1%和24.2%～38.9%。

图2 不同浓度的芫荽叶、根腌制液的 DPPH• 清除活性

芫荽腌制液的铁还原力

如图3所示，芫荽叶，根腌制液的铁还原力随着腌制液浓度的增加而升高。腌制前，CLE组的铁还原力为19.3～41.3 mg AAE/L，相应的，CRE组为7.3～11.6 mg AAE/L。同样，腌制过后所有样品中铁还原力均呈下降趋势，CLE和CRE组的下降幅度范围分别为76.2%～36.2%和52.5%～31.3%。

图3 不同浓度的芫荽叶、根的铁还原力

芫荽腌制液对烤鸭翅中多环芳烃形成的影响

鸭翅中八种多环芳烃的含量如表1所示。对照组中八种多环芳烃总含量（PAH8）为22.84 ng/g。与对照组相比，两种芫荽腌制液均降低了烤鸭翅中的多环芳烃含量，尤其是芫荽根（CRE）腌制组的抑制效果更佳。在芫荽根腌制组中，600 mg/L的浓度组（CRE600）对多环芳烃的抑制作用最强，抑制率达87.4%。相应地，在芫荽叶腌制组中，CLE800的抑制效果最好，为51.8%。由相关性分析可得，CRE浓度组的200～600 mg/L和八种多环芳烃含量以及CLE组的200～800 mg/L和PAH8之间存在显著负相关（CRE组Pearson correlation＝－0.941，P＜0.001；CLE组Pearson correlation＝－0.991，P＜0.001）。说明随着腌制液浓度的增大，对多环芳烃的抑制作用也愈加显著。

综上所述，CRE腌制组对烤鸭翅中八种多环芳烃的抑制效果要高于CLE腌制组。而且在一定的浓度范围内，腌制液浓度和八种多环芳烃含量之间存在显著的负相关。

表1 不同浓度的芫荽根，叶腌制液对烤鸭翅中多环芳烃生成和抑制作用的影响

烤鸭翅中的自由基水平

如图4所示，不同腌制处理的鸭翅在烤制过自由基的水平发生不同程度的变化。对照组中的自由基强度最大，峰高为5749.50。相应地，所有腌制组的自由基信号强度均低于对照组，表明腌制处理有效地降低了烤鸭翅中的自由基生成量。且在同等浓度腌制条件下，CRE组的自由基水平显著低于CLE组，表明CRE组抑制自由基的作用更强。其中以CRE600的自由基强度最低，为1708.75。而CLE组中CLE800自由基强度最低，为4329.43。同样，实验发现腌制组的烤鸭翅中的自由基水平和八种多环芳烃含量呈正相关关系（CRE组Pearson correlation＝－0.883，P＝0.019；CLE组Pearson correlation＝0.966，P＝0.001)。

图4 冻干烤鸭肉粉的电子自旋共振光谱

芫荽腌制液中酚类成分的鉴定

通过 UPLC Q-TOF/MS鉴定出芫荽根，叶腌制液中的酚类成分，结果如表2所列。在芫荽根腌制液中一共鉴定到20种酚类化合物；柚皮苷、香草酸、原儿茶酸4-O-葡萄糖苷、3-阿魏酸奎宁酸和山奈酚3-O-槐糖苷是芫荽根腌制液中的主要酚类物质。相应地，在芫荽叶中鉴定到16种酚类化合物，其中阿魏酸4-O-葡萄糖苷、白杨素、原儿茶酸4-O-葡萄糖苷、对香豆酸4-O-葡萄糖苷和4-O-甲基苯酚是主要的酚类物质。芫荽根腌制液中不同的酚种类和含量可能是决定它比芫荽叶腌制液具有更佳的多环芳烃抑制作用的主要原因。

表2 芫荽根、叶腌制液中的酚类成分

Conclusion

芫荽根腌制组表现出比芫荽叶组更强的PAH8抑制作用，抑制率达87.4%～65.0%；且在一定浓度范围内，多环芳烃含量与腌制液浓度呈显著负相关，与自由基强度呈显著正相关。而芫荽腌制液中的酚类化合物可能通过干扰自由基反应链从而抑制多环芳烃的形成。

第一作者

余亚洁，女，工学硕士，主要研究方向为食品加工与有害物控制。在国内外期刊第一作者公开发表学术论文1篇，其中SCI收录1篇。

通信作者

黄明教授，现为南京农业大学“钟山学者”首席教授，博导，入选国家级人才工程，科技部创新人才，南京市科技顶尖专家。现任国家禽肉加工技术研发专业中心主任、国家肉鸡产业技术体系溧水综合试验站站长、江苏省畜禽产品加工工程技术研究中心主任、南京肉制品加工产业创新中心主任，中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程专业委员会常务理事，全国畜牧业标准化技术委员会禽业标准化工作组委员。从事食品特别是肉品加工与质量安全控制等方面的学习、教学、研究和实践工作30余年，先后主持国家自然科学基金面上项目4 项，国家“863”重点项目子专题2 项，农业部“948”、公益性行业（农业）科研专项等国家和省部级课题近20项。在国内外学术刊物上发表论文200余篇。作为主要完成人，获国家和河南省科技进步二等奖各1 项，授权专利21 件。培养硕博士研究生50余人。先后获得全国农村创业创新优秀带头人、教育部全国万名优秀创新创业导师、江苏省大学生涉农创业导师、南京市“大众创业、万众创新”立功竞赛先进个人、江苏省“送科技下乡促农民增收”优秀科技特派员、南京市“五一”劳动奖章和南京市劳动模范等荣誉称号。

**Inhibitory effect of coriander (Coriandrum sativum L.) extract marinades on the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in roasted duck wings**

Yajie Yu^a, Yiqun Cheng^a,b, Chong Wang^a, Suhong Huang^a, Yang Lei^a, Ming Huang^a,*, Xibin Zhang^c

^a Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, MOE, Key Laboratory of Meat Processing, MOA, Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, and College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

^b College of Environmental Science & Engineering, Institute of Functional Food, Anhui Normal University, Wuhu 241000, China

^cShandong New Hope Liuhe Group Co. Ltd/Quality Control for Feed and Products of Livestock and Poultry Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610023, China

*Corresponding author.

Abstract

Coriander (Coriandrum sativum L.) is recognized for its antioxidant property, as a kind of natural phenolic-rich ingredient. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) present a class of heat-driven hazards in foods, especially the processed meat. In this study, the effect of coriander root and leaf extract on the formation and inhibition of PAH8 in roasted duck wings was firstly investigated. Coriander root extract (CRE) and coriander leaf extract (CLE) with five concentration groups (200, 400, 600, 800, 1000 mg/L) were prepared respectively to marinate the duck wings. CRE marinade exhibited greater inhibitory effect on PAH8 formation in roasted duck wings that ranged from 65.0 %–87.4 %. The electron spin resonance study indicated a significantly positive correlation between PAH8 and free radical level, suggesting the participation of radicals in PAHs formation. Also, it was speculated that the inhibitory effect on PAH8 was related to the phenolic compounds identified in coriander marinades. CRE made greater inhibitory effect on the formation of PAH8 and could be considered as a kind of natural source to mitigate PAHs in heat-processed meat products.

Reference:

YU Y J, CHENG Y Q, WANG C, et al. Inhibitory effect of coriander (Coriandrum sativum L.) extract marinades on the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in roasted duck wings[J]. Food Science and Human Wellness, 2023, 12(4): 1128-1135. DOI:10.1016/j.fshw.2022.10.038.

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